Das Spektrum der Radionuklide

Radionuklide bieten einzigartige Möglichkeiten in der Diagnostik bestimmter Erkrankungen – und auch in deren Therapie. Sie herzustellen, ist ein inzwischen weitgehend standardisierter Prozess.

Professor Dr. Peter Bartenstein
Leiter am Klinikum für Nuklearmedizin

Wie man die Radiopharmazie nutzen kann, um Prostatakrebs sicher zu diagnostizieren und mit einem neuen Verfahren zu behandeln, ist ein brandaktuelles Forschungsthema am Klinikum der LMU. PSMA (Prostata-spezifisches Membran-Antigen) ist ein Oberflächenmolekül, das Prostatakrebszellen im Vergleich zu ihren gesunden Nachbarn und anderen Zellen viel häufiger ausbilden. Deshalb bietet es sich für eine spezifische Diagnostik und Therapie des Prostatakrebses an. Mit dem Radionuklid Gallium-68 wird das PSMA markiert und für die Bildgebung mit der PET sichtbar gemacht. Gallium-68-PSMA stellen die Experten des neuen Radiopharmazie- Zentrums schon jetzt für die klinische Routine her. Jetzt folgt die Entwicklung eines mit einem therapeutischen Strahler markierten PSMA zur Therapie, um mit der Strahlung des Radionuklids zum Beispiel Lutetium-177 gezielt nur die Krebszellen zu bekämpfen. Die zu klärenden Fragen: Wie verträglich ist diese Therapie, die ein völlig neuer Ansatz in der Behandlung des Prostatakrebses ist? Und wie überträgt man sie in die Praxis?

Blick auf das geöffnete Zyklotron

Grundlage ist ein ringförmiger Teilchenbeschleuniger (Zyklotron), der Wasserstoffatome auf einer Kreisbahn fast auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigt. Haben sie eine bestimmte Energie erreicht, werden die Teilchen abgelenkt, um ein sogenanntes Ziel zu bombardieren – beispielsweise Wasser, das mit einem ganz speziellen Sauerstoffisotop (O-18) angereichert ist. Durch die Reaktion im Kern des Sauerstoffatoms entsteht das radioaktive Fluor-Isotop F-18, das, in Wasser gelöst, als negativ geladenes Teilchen vorliegt. Abhängig vom Ziel-Atom in der ersten Reaktion im Beschleuniger lassen sich unterschiedliche Radionuklide herstellen. Die radioaktive Lösung aus dem Zyklotron-Bunker wird in sogenannte Synthesezellen im Laborbereich überführt, wo hinter tonnenschweren Bleiabschirmungen die nächsten Syntheseschritte ablaufen. Sogenannte Synthesemodule steuern automatisiert komplexe chemische Reaktionen und entlasten damit vor allem die Mitarbeiter im Sinne des Strahlenschutzes. Sie koppeln beispielsweise das F-18 an verschiedene Moleküle und arbeiten das Produkt zu einem injektionsfähigen Arzneimittel auf, dem Radiopharmakon. So wird das strahlende F-18 zum Beispiel in ein Glukose-Molekül eingebaut – und man erhält das Endprodukt, die „18-Fluor-Desoxy-Glukose“ (FDG).

Quelle: Jahresbericht 2013 (Text und Bildnachweis)